摘要：伴随着当前我国工业的迅速发展，随之而来的是造成的环境问题，其中工业废水的处理问题已经成为了影响工业发展和城市生产生活的头号难题。在工业废水中，不仅含有工业重金属铬、锌、镍、钨等，还含有一些无机剧毒成分和有机剧毒成分，这些废水不经过处理直接排放的话，不仅对生态环境造成极大的破坏，对人的身体也会造成极大的损伤。因此做好工业废水的处理至关重要，在目前新技术的发展下，活性炭吸附法就是其中一个。基于此，本文就从活性炭在工业废水中的运用展开分析探讨，以供相关人士的参考。
关键词：活性炭；工业废水；运用
1、活性炭概述
活性炭，又被称为活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。它的主要成分是碳、氧、氢等元素。主要原料几乎可以是一切含碳的有机材料，例如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中经过高温高压的热解作用下转化成为活性炭。在活化过程中，活性炭巨大的表面积和复杂的空隙结构逐渐形成。活性炭的表面积非常大，平均每克活性炭的表面积就有500~1500平方米。因为活性炭表面积巨大且有着复杂的孔隙结构，所以造成了活性炭的吸附能力极强同时，活性炭还具备解毒的功效。解毒的作用就是利用活性炭巨大的表面积，将毒物吸附到活性炭的微孔中，使毒物不能扩散或挥发。活性炭一般分为两类，分为粉末状和颗粒状两种。粉末状活性炭吸附能力强，制作较为容易，制作成本也相对较低。但是它的回收利用性不高，且再生非常困难；颗粒状活性炭相对于粉末状活性炭，它的造价较为昂贵，但是颗粒状活性炭可以进行回收再利用，而且它在使用时所需要的劳动环境要求不高，操作起来也非常方便。所以在废水处理和水净化作业中，多采用颗粒状活性炭。
2、活性炭的特点
2.1优点
2.1.1实际运用中，所需要的设备便于操作人员操作使用，易于管理。
2.1.2处理废水时所需的化学药品很少，实际运用时成本较低。
2.1.3与其他废水处理方式相比，整体投资小。
2.1.4在废水处理时，同时吸附了氰化物和重金属。
2.1.5回收的贵重金属能带来额外经济效益。
2.2缺点
2.2.1只适用含杂质成分较少的污水。
2.2.2废水处理设备需进行一定的防护措施，如防腐保护。
2.2.3对废水的pH值范围要求过于严格。
2.2.4遇到硅酸盐后吸附效果受到很大破坏
2.2.5废水处理过程中会产生废气污染环境。
2.2.6活性炭的再生受到废水中氰化物的浓度限制。
3、活性炭在工业废水处理中的运用要点
3.1活性炭对含油污水的处理
石油及其产业的迅速发展，使油污染成为一种常见的污染，严重的影响了环境和生态的平衡。由于石油开采、石油贮运、石油炼制、石油化工、车辆清洗等过程都会产生含有污水，导致含油污水的产量逐渐增多，而且涉及范围广泛。当今对含油污水的处理已经有很多方法，包括重力分离法、粗粒化法、过滤法、超声波法、吸附法等，新的处理方法还在不断的研发中。
吸附法是利用一些亲油性的材料对水中的溶解油和其他溶解性有机物进行吸附的方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于含油污水的处理方法较多，而活性炭相对来说成本较高，且活性炭对油的吸附量有限，所以，在含油污水处理中，活性炭吸附法一般用作多级处理的最后一级，来去除废水中的微量污染物，进行水的深度净化处理，处理后的水含油量难度可以降到0.1～0.2mg/L。
3.2活性炭对重金属废水的处理
活性炭对重金属离子的吸附，除了表面积大，发达的孔隙和较大的空容量外，由于活性炭表面稳定且可调控、可改变的含氧和含氮官能团的存在对重金属例子的化学吸附，是决定活性炭吸附重金属离子多少的关键因素。下面以活性炭对含汞和含铬废水的处理进行分析。
3.2.1含汞废水
重金属污染物中以汞的毒性最大，当汞进入人体内，就会破坏酶和其它蛋白质的功能并影响其重新合成。活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只适宜于处理含汞量低的废水。如果含汞的浓度较高，可以先用化学沉淀法处理，处理后含汞约1mg/L，高时可达2~3mg/L，然后再用活性炭做进一步的处理。
3.2.2含铬废水
随着电镀业的迅猛发展，会产生大量含铬废水。实验证明，6价铬的毒性比3价铬高100倍，会在人、鱼和植物体内蓄积。6价铬对人体皮肤、呼吸系统以及内脏都有伤害，能致呼吸道癌，主要是支气管癌。
活性炭表面存在大量的含氧基团如羟基（—OH）、羧基（—COOH）等，它们都有静电吸附功能，对Cr（Ⅵ）产生化学吸附作用，能有效地吸附废水中的Cr（Ⅵ），吸附后的废水可达到国家排放标准。实验表明，溶液中Cr（Ⅵ）质量浓度为50mg/L、pH=3、吸附时间为1.5h时，活性炭的吸附性能和Cr（Ⅵ）的去除率达到最佳效果。
利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr（Ⅵ）的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水，吸附性能稳定，处理效率高，操作费用低，有一定的社会效益。
3.3PCB印制电路板中的处理
PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。虽然其具有可高密度化、高可靠性等特点，提高了劳动生产率、降低了成本。但是其在生产过程也会产生诸多的废水需要处理。
PCB生产废水中的主要污染物（如：重金属、NH3-N、有机物等）来源于PCB生产的湿法加工工序；线路图形底片制作工段中，由于感光材料底片的主体是卤化银，因此会有含银废水产生。内层线路制作工段中，刷板／磨板工序有含铜（粉尘）废水产生；微蚀、酸性蚀铜工序有含铜废水和废蚀铜母液产生；去膜工序会产生有机废水。电镀（化学镀）工段中，膨松、除胶渣、整孔工序会产生有机废水和高锰酸钾废液；化学铜工序有铜EDTA络合废水产生，电镀铜工序有少量含铜废水产生；电镀金和化学金工序有含氰、含金废水产生。
基于以上PCB生产中的排除的废水，因此在采用活性炭进行PCB印制电路板的废水处理中，可以采用阳离子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵对活性炭进行改性，以对含氰废水的处理为例，当废水的pH值为8，改性活性炭的质量浓度为12g/L，吸附时间为5h，反应温度为20℃时，CN-的去除率可达到99%以上，处理后废水中CN-的质量浓度低于0.5mg/L。该吸附反应符合Langmuir等温方程，具有处理含氰废水效果好、操作简单等优点。
结束语
总而言之，活性炭以其特殊的功能和作用在工业废水的处理中起着重要的作用。但其广泛运用还存在着限制性的问题，我们要加快对活性炭的研究，充分发挥活性炭在各个领域的作用。
参考文献
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[2]周洪洋，侯影飞，李春虎等.吸附剂在含油废水处理中的运用研究进展[J].工业水处理.2012.
[3]王菊，张红梅.浅议活性炭在工业废水处理中的运用[J].资源节约与环保.2013.
论文作者:高向阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/10
标签：活性炭论文; 废水论文; 废水处理论文; 颗粒状论文; 工业废水论文; 重金属论文; 表面积论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;